6 Netzwerkkategorien: LAN, WAN, MAN, PAN, CAN

Die Klassifizierung von Netzwerken anhand ihrer geografischen Ausdehnung stellt ein fundamentales Ordnungsprinzip in der Netzwerktechnik dar. Diese Kategorisierung spiegelt nicht nur die räumliche Dimension wider, sondern korreliert auch mit spezifischen technischen Eigenschaften, Anwendungsfällen und historischen Entwicklungslinien. Die gängigsten Netzwerkkategorien – Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), Wide Area Network (WAN), Personal Area Network (PAN) und Campus Area Network (CAN) – werden im Folgenden detailliert betrachtet.

6.1 Local Area Network (LAN)

Ein Local Area Network stellt die grundlegendste und am weitesten verbreitete Form eines Computernetzwerks dar. Es verbindet Geräte innerhalb eines begrenzten geografischen Bereichs, typischerweise innerhalb eines einzelnen Gebäudes oder einer Gruppe benachbarter Gebäude.

6.1.1 Technische Charakteristika

LANs zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

6.1.2 Verbreitete Technologien

Die dominierenden Technologien im LAN-Bereich sind:

6.1.3 Topologien und Architektur

Historisch wurden LANs in verschiedenen Topologien realisiert:

Die moderne LAN-Architektur basiert auf einem hierarchischen Design mit:

6.1.4 Anwendungsbereiche

LANs bilden die Grundlage für nahezu alle lokalen IT-Infrastrukturen und werden eingesetzt in:

6.2 Wide Area Network (WAN)

Im Gegensatz zu LANs überbrücken Wide Area Networks große geografische Distanzen und verbinden verteilte Netzwerke über Städte, Länder oder Kontinente hinweg.

6.2.1 Technische Charakteristika

WANs unterscheiden sich von LANs durch:

6.2.2 Verbreitete Technologien

Die Evolution der WAN-Technologien spiegelt die Entwicklung der Telekommunikation wider:

6.2.3 Evolution des WAN

Die Entwicklung von WAN-Technologien lässt sich in mehrere Phasen unterteilen:

  1. Dedizierte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen: Frühe WANs basierten auf direkten Mietleitungen zwischen Standorten
  2. Leitungsvermittelte Netze: ISDN ermöglichte flexiblere Verbindungen über das öffentliche Telefonnetz
  3. Paketvermittelte Netze: X.25, Frame Relay und ATM boten effizientere Bandbreitennutzung
  4. MPLS-basierte Netze: Höhere Flexibilität und Quality-of-Service-Funktionen
  5. Internet-basierte VPNs: Nutzung des öffentlichen Internets für sichere Unternehmenskommunikation
  6. SD-WAN: Abstraktion der physischen Infrastruktur und intelligentes Traffic Management

6.2.4 Anwendungsbereiche

WANs sind unverzichtbar für:

6.3 Metropolitan Area Network (MAN)

Ein Metropolitan Area Network überbrückt die Lücke zwischen LANs und WANs und deckt typischerweise das Gebiet einer Stadt oder eines Ballungsraums ab.

6.3.1 Technische Charakteristika

MANs weisen folgende Eigenschaften auf:

6.3.2 Verbreitete Technologien

MANs basieren typischerweise auf:

6.3.3 Bedeutung für Smart Cities

MANs spielen eine zunehmend wichtige Rolle im Kontext von Smart-City-Initiativen:

6.4 Personal Area Network (PAN)

Personal Area Networks stellen die kleinste Netzwerkkategorie dar und dienen der Verbindung von Geräten im unmittelbaren persönlichen Umfeld einer Person.

6.4.1 Technische Charakteristika

PANs zeichnen sich aus durch:

6.4.2 Verbreitete Technologien

Die dominierenden PAN-Technologien sind:

6.4.3 Anwendungsbereiche

PANs werden primär eingesetzt für:

6.4.4 Integration mit anderen Netzwerkkategorien

PANs fungieren oft als Schnittstelle zwischen dem Benutzer und größeren Netzwerken:

6.5 Campus Area Network (CAN)

Ein Campus Area Network verbindet mehrere LANs innerhalb eines begrenzten geografischen Bereichs wie einem Universitätsgelände oder einem Unternehmenskomplex.

6.5.1 Technische Charakteristika

CANs weisen folgende Merkmale auf:

6.5.2 Architektur und Design

CANs werden typischerweise nach dem hierarchischen Drei-Schichten-Modell gestaltet:

Moderne CAN-Architekturen integrieren zunehmend:

6.5.3 Besonderheiten im Vergleich zu LANs und MANs

CANs nehmen eine Zwischenstellung zwischen LANs und MANs ein:

6.5.4 Typische Anwendungsszenarien

CANs kommen typischerweise zum Einsatz in:

6.6 Überlappungen und fließende Übergänge

Die Abgrenzung zwischen den verschiedenen Netzwerkkategorien ist nicht immer eindeutig und hat sich im Laufe der technologischen Entwicklung immer wieder verschoben.

6.6.1 Technologische Konvergenz

Traditionelle Unterschiede zwischen den Netzwerkkategorien verschwimmen zunehmend:

Ein praktisches Beispiel für diese Überlappung: Ein vernetzter E-Scooter in einer Smart City nutzt parallel mehrere Netzwerkkategorien: - Ein PAN zur Kommunikation mit dem Smartphone des Fahrers (über Bluetooth) - Ein MAN für die Interaktion mit städtischer Infrastruktur (über 5G oder NB-IoT) - Ein WAN für das zentrale Flottenmanagement und Updates in der Cloud

Dieses Beispiel verdeutlicht, wie moderne IoT-Geräte nahtlos verschiedene Netzwerkkategorien nutzen, um unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen.

6.6.2 Cloud und Edge Computing

Moderne Anwendungsparadigmen verändern die Bedeutung geografischer Grenzen:

6.6.3 Mobilität und Ubiquitous Computing

Die zunehmende Mobilität von Endgeräten führt zu neuen Herausforderungen:

6.7 Einordnung und Relevanz im modernen Netzwerkdesign

Die Kategorisierung von Netzwerken nach ihrer geografischen Ausdehnung bleibt ein nützliches Konzept für das Verständnis grundlegender Eigenschaften und Anforderungen verschiedener Netzwerktypen. Gleichzeitig führen technologische Entwicklungen zu einer zunehmenden Konvergenz und Verschmelzung dieser Kategorien.

Zukünftige Netzwerkarchitekturen werden wahrscheinlich weniger durch geografische Grenzen als durch funktionale Anforderungen definiert werden. Die Unterscheidung zwischen privaten und öffentlichen Netzwerken, zwischen gesicherten und ungesicherten Bereichen, zwischen hoher und niedriger Dienstgüte wird dabei an Bedeutung gewinnen.

Für Netzwerkspezialisten bleibt es wichtig, die grundlegenden Eigenschaften und Anforderungen der verschiedenen Netzwerkkategorien zu verstehen, um angemessene Lösungen für spezifische Anwendungsfälle zu entwickeln – auch wenn die Grenzen zwischen diesen Kategorien zunehmend fließend werden.